棗樹(shù)根中主要礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的年周期變化規(guī)律

,, ,,英翠

(1.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所，山西 太原 030031；2.山西省林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030009；3.山西省林業(yè)科學(xué)研究院，山西 太原 030012)

棗(Zizyphus.jujubaMill)原產(chǎn)于我國(guó)，人工栽培歷史悠久，其種質(zhì)資源豐富。棗樹(shù)耐性強(qiáng)，易管理，棗果營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，已成為我國(guó)的一種重要經(jīng)濟(jì)作物。礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)是果樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)形成的物質(zhì)基礎(chǔ),對(duì)果樹(shù)生理代謝和果樹(shù)生長(zhǎng)結(jié)果起著極其重要的作用。根是植物吸收礦質(zhì)的主要器官，根中礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的供養(yǎng)直接影響著地上部分的生長(zhǎng)發(fā)育。對(duì)于礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素變化規(guī)律的研究多集中在枝、葉、果器官上，在根上的研究較少。本試驗(yàn)以木棗、團(tuán)棗為試材，研究了棗根中主要礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的年周期變化規(guī)律，旨在明確棗根中主要礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)，為改進(jìn)栽培技術(shù)，提高果實(shí)品質(zhì)，提供科學(xué)的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與材料

試驗(yàn)在山西省林業(yè)廳苗圃和山西省林科院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。選擇生長(zhǎng)發(fā)育良好、樹(shù)勢(shì)相對(duì)一致、無(wú)病蟲(chóng)害的4年生嫁接木棗(Z.jujubaMill,MuZao)、團(tuán)棗(Z.jujubaMill,TuanZao)植株，砧木都是壺瓶棗(Z.jujubaMill,HupingZao)。從萌芽期(4月10日)—初花期(5月10日)—盛花期(6月10日)—生理落果期(7月10日)—熟前速長(zhǎng)期(8月10日)—著色期(9月10日)—落葉期(10月10日)，每隔1月采1次樣，測(cè)定根中鉀、鈣、鐵、錳、銅元素的含量。

本試驗(yàn)試材為順序排列，3株為1小區(qū)，設(shè)3次重復(fù)。

1.2 樣品的采集

在距主干50 cm處挖溝取樣(溝深80～100 cm)，從東、南、西、北4個(gè)不同方位采集側(cè)根。

1.3 測(cè)定方法

根樣采集后立即置于冰壺中(4～5 ℃)，迅速帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行處理，樣品用自來(lái)水沖洗后，再用去離子水清洗。洗凈后的樣品置于烘箱中，在105 ℃下殺酶15 min，然后在75 ℃下烘干。用不銹鋼粉碎機(jī)粉碎樣品，置于干燥器內(nèi)備用。測(cè)定前再次烘干。

礦質(zhì)元素用原子吸收分光光度計(jì)法[1]測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)計(jì)算與處理

數(shù)據(jù)采用Excel與DPS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

棗根中主要礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素含量年周期變化規(guī)律，見(jiàn)圖1。

2.1 鉀元素的年周期變化規(guī)律

木棗、團(tuán)棗根中鉀元素含量的年周期變化規(guī)律基本相似。從萌芽期到初花期，棗根中鉀元素含量上升，初花期達(dá)最高，兩品種值都為11 750.0 mg/kg，之后陡然下降至最低，值分別為木棗1 662.5 mg/kg，團(tuán)棗2 262.5 mg/kg。盛花期之后，團(tuán)棗上升又下降，而木棗呈“升、降、升”變化。鉀元素是易移動(dòng)的元素，主要集中在生命活動(dòng)旺盛的部位[2]，從萌芽期到初花期，樹(shù)體生命活動(dòng)逐漸加快，促進(jìn)了根系對(duì)土壤中鉀元素的吸收，故根中鉀元素含量不斷增長(zhǎng)。從初花期開(kāi)始，鉀元素含量陡然下降，這可能是隨著樹(shù)體地上部分的生長(zhǎng)發(fā)育，對(duì)鉀元素的需求逐漸增加，根中鉀元素的輸出大于吸收的緣故。

整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)，團(tuán)棗根中鉀元素含量都高于木棗，生理落果期、熟前速長(zhǎng)期、著色期兩品種差異達(dá)顯著水平。

2.2 鈣元素的年周期變化規(guī)律

兩個(gè)品種根中鈣元素含量年周期變化趨勢(shì)基本一致。萌芽期，團(tuán)棗、木棗根中鈣元素含量開(kāi)始上升，到初花期達(dá)第1個(gè)峰值，之后，兩個(gè)品種變化有所差異：團(tuán)棗下降至盛花期達(dá)最低值(9 765.63 mg/kg)，之后逐漸上升至落葉期，并達(dá)最高值(12 942.71 mg/kg)；而木棗下降至熟前速長(zhǎng)期達(dá)最低值(11 125.00 mg/kg),之后和團(tuán)棗變化相似，上升至落葉期達(dá)最高值(15 189.63 mg/kg)?？v觀整個(gè)生長(zhǎng)期，著色期—落葉期上升幅度較大，其原因可能是隨著熟前速長(zhǎng)期的開(kāi)始，果皮開(kāi)始增厚，而鈣與細(xì)胞壁中的果膠結(jié)合形成鈣鹽，參與細(xì)胞壁合成并維持其穩(wěn)定[2]，從而促進(jìn)根對(duì)土壤中鈣元素的吸收，引起根中鈣元素含量增多。

在整個(gè)年周期中，木棗根中鈣元素含量均高于團(tuán)棗，且除盛花期差異不顯著外，其他時(shí)期差異都達(dá)極顯著水平。

2.3 鐵元素的年周期變化規(guī)律

兩個(gè)品種棗根中鐵元素含量年周期變化趨勢(shì)一致，從萌芽期—初花期—生理落果期—熟前速長(zhǎng)期—落葉期，呈“降，升，降，升”變化且變化幅度較大，初花期—生理落果期和熟前速長(zhǎng)期—著色期都有大幅上升。兩品種最高、最低值出現(xiàn)時(shí)期一致，分別在落葉期和初花期。鐵是合成葉綠素所必需的元素，它在光合電子傳遞中起著重要的作用，初花期—生理落果期棗果在迅速膨大，促使樹(shù)體的光合作用加快，從而促進(jìn)根對(duì)鐵的吸收，引起根中鐵元素含量上升。鐵也是細(xì)胞色素的輔基[2]，因此隨著棗果開(kāi)始著色，根對(duì)土壤中鐵元素的吸收也隨之增加，從而引起根中鐵元素含量上升。

整個(gè)年周期，除萌芽期外，團(tuán)棗根中鐵元素含量都顯著高于木棗。

2.4 錳元素的年周期變化規(guī)律

木棗、團(tuán)棗根中錳元素含量變化規(guī)律大致相似。萌芽期—初花期—生理落果期均先降后升，并在生理落果期達(dá)到峰值，分別為木棗39.38 mg/kg，團(tuán)棗 53.33 mg/kg。之后，兩品種變化有所差異：團(tuán)棗從生理落果期—熟前速長(zhǎng)期—著色期—落葉期，變化趨勢(shì)為“降，升，降”；而木棗從生理落果期—著色期—落葉期，變化趨勢(shì)為“降，升”。兩品種最低值出現(xiàn)時(shí)期一致，均在初花期，而且團(tuán)棗比木棗值僅小0.17 mg/kg。錳和光合、呼吸密切相關(guān)[2]，初花期—生理落果期，根中錳元素含量增多可能與鐵元素相同，即棗果膨大，樹(shù)體光合作用加快，促進(jìn)了根對(duì)錳元素的吸收。

除初花期、盛花期和熟前速長(zhǎng)期外，團(tuán)棗根中鐵元素含量都高于木棗，且初花期兩品種鐵元素含量差異不顯著。

2.5 銅元素的年周期變化規(guī)律

團(tuán)棗、木棗根中銅元素含量變化比較一致，呈“N”形。從萌芽期—生理落果期，棗根中銅元素含量均呈上升趨勢(shì)，到生理落果期達(dá)最高值，分別為木棗17.81 mg/kg，團(tuán)棗13.75 mg/kg。從生理落果期開(kāi)始，棗根中銅元素含量下降，到熟前速長(zhǎng)期又開(kāi)始回升，直至落葉期。兩品種最低值出現(xiàn)時(shí)期不一致，團(tuán)棗出現(xiàn)在熟前速長(zhǎng)期，值為4.69 mg/kg，木棗出現(xiàn)在萌芽期，值為6.67 mg/kg。銅參與光合電子傳遞，對(duì)光合有重要作用[2]，所以萌芽期—生理落果期隨著樹(shù)葉的抽生與生長(zhǎng)，光合作用加快，從而促進(jìn)根中銅元素含量的升高。銅在呼吸的氧化還原中起重要作用，隨著果實(shí)的逐漸成熟，呼吸作用加快，樹(shù)體對(duì)鐵需求增多，從而加快根系對(duì)鐵元素的吸收。

圖1 棗根中主要礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素年周期含量的變化

在整個(gè)年周期中，木棗根中銅元素含量均高于團(tuán)棗，且僅初花期差異不顯著外，其他時(shí)期都達(dá)極顯著水平。

3 結(jié)論與討論

本研究表明，從萌芽期至落葉期，木棗、團(tuán)棗根中各主要礦質(zhì)元素含量年周期代謝規(guī)律基本一致，鉀總體呈折線下降趨勢(shì)，初花期是個(gè)轉(zhuǎn)擇點(diǎn)，之前上升，之后下降；鈣和鐵元素年周期變化規(guī)律相似，大體呈折線上升趨勢(shì)，在熟前速長(zhǎng)期后均呈上升趨勢(shì),這與前人研究結(jié)果基本一致[4]，而錳、銅年周期變化規(guī)律相似，基本呈單峰曲線，生理落果期是個(gè)轉(zhuǎn)擇點(diǎn)，之前上升，之后下降。

在整個(gè)生長(zhǎng)周期內(nèi)，木棗根中鈣、銅元素含量大多時(shí)期均顯著高于團(tuán)棗，而團(tuán)棗根中鉀、鐵元素含量均顯著高于木棗。根中某種礦質(zhì)元素含量低，并不能說(shuō)明樹(shù)體對(duì)此元素的需求少，也有可能是根對(duì)枝、葉等器官的輸出大于吸收的緣故，所以，生產(chǎn)上主要通過(guò)葉片診斷、土壤診斷、觀察診斷指導(dǎo)施肥[5]。